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关键词： 橡胶加工分析仪   高分子物理实验   大型仪器   教学应用  

摘要： 为了激发学生对高分子物理实验课程的积极性,提高大型仪器设备的利用率,拓宽学生的知识面,使学生在本科阶段接触到先进的仪器测试技术,我们将橡胶加工分析仪器用于高分子物理实验教学。本文介绍了橡胶加工分析仪的主要检测功能,并通过三种橡胶加工分析实验的设置阐述了橡胶加工分析仪的具体应用。该实验的设置可以使学生通过实验巩固高分子物理知识,分析橡胶加工分析实验中具体的高分子物理问题,更好地理解与掌握高分子基本理论。

关键词： 高分子化学与物理   比对教学法   基本概念  

摘要： 文章采用比对教学法,针对高分子化学与物理课程中的几组易混淆的基本概念,进行分析、区别和归纳,以促进学生对其辨析同异和把握特征,以及提高教学效率和教学效果。

关键词： 高分子物理   玻璃化转变   教学方法  

摘要： 针对高分子物理内容较为抽象的特点,结合作者的教学实践,提出将高分子物理理论与生活中的高分子现象结合,以提高教学效果。以玻璃化转变的讲解为例,通过生活中的玻璃化现象引入玻璃化转变的概念,实现物理现象与理论知识的结合;进而在对玻璃化转变机理的学习中,引入自由体积理论在生活中的真实应用,消除学生对理论知识的陌生感。在这样的教学过程中,既可以克服学生对高分子物理的抽象感又可以培养学生的观察能力和思考能力,达到学以致用的目的。

关键词： 高分子物理   基础知识   分子生物物理学   高分子结构   生物高分子   行为建模   统计学   动力学  

摘要： 分子结构常常被用于高分子和生物高分子的静态和输运状态下的行为建模和分析。本书专注于结构与性能之间的关系，呈现了一系列基于分子结构的基础概念。全书共16章：1．热力学动力学基础知识和统计学概念；2．高分子结构和术语；

关键词： 两亲性高分子   水合物抑制剂   聚酰胺   疏水改性   理化性质   差示量热扫描法   核磁氢谱  

摘要： 在深海天然气钻井工业，因为一些烷烃类气体分子被水分子困在笼状结构里，所以形成对输气管道具有破坏力的天然气水合物固体。研究发现，添加化学试剂将减慢或减少天然气水合物的生成，此类化学试剂被称之为天然气水合物抑制剂。过去，研究水合物抑制剂的注意力大多集中在新型抑制剂的制备和抑制性能的比较上，对抑制剂与水的相互作用缺乏深入、系统的研究。所以，研究带有非极性烷基基团的聚合物与水的相互作用至关重要。从聚合物的结构与性能之间的关系出发，可以更好地理解水与两亲性高分子之间的相互作用原理，还可能有助于设计出新颖的聚合物型的抑制剂，同时为工业上的应用提供科学依据。\n 首先，本工作以水溶性的聚酒石酰乙二胺（PETA）为基础，使用一系列的烷基（异丙基、正丁基、环戊基和环己基）异氰酸酯分别对其改性，得到4种新型两亲性聚酒石酰乙二胺。接下来，由红外光谱和核磁氢谱分析技术证明聚酒石酰胺的结构与预期结构无出入；由凝胶渗透色谱(GPC)分析技术测量产物的数均、重均分子量（Mn、Mw）和多分散指数（D），结果显示，聚合物的分子量在30000左右。\n 本工作的第二部分使用差示量热扫描法(DSC)和低场核磁共振(LF-NMR)技术对两亲性聚酒石酰胺与水的相互作用加以表征。抗冻活性系数AF的测量结果显示，疏水改性的聚酒石酰胺抗冻活性系数更高。分析在聚合物中所含不可冰冻束缚水(NFBW)的结果表明，从异丙基改性开始，到正丁基改性的聚酰胺，再到环戊基，最后到环己基改性的聚合物，所含不可冰冻束缚水的量逐渐增加；由环己基基团改性的聚合物比传统的天然气水合物抑制剂，如PVP和PVCap，能形成更多的结合水。比热容Cp的测量结果显示，该系列高分子里的水分子的比热容显著增加：在30℃时比热容比纯水的更大，并且在-25℃时比热容较冰的比热容也更大。这说明高分子和水之间的疏水相互作用的增强导致了水的比热容增加。利用LF-NMR技术测量的自旋-自旋弛豫时间(T2)讨论了水在聚合物中的分布状态。结果显示，聚合物中水分子状态可以分为转动较慢的紧密结合水和转动较快的弱结合水。因此，疏水改性的聚酒石酰胺的水化性质有所增长。\n 本工作的最后一部分工作，合成、改性并表征了聚柠檬酰1,3-丙二胺。DSC对NFBW和CP的测试结果表明：此类聚柠檬酰胺及其改性产物的不可冰冻束缚水的含量很高，疏水改性后的聚酰胺的NFBW值甚至大于VC713；聚柠檬酰1,3-丙二胺中水的Cp低于纯水的Cp，改性后的聚柠檬酰1,3-丙二胺中水的Cp高于纯水的Cp。

关键词： 高分子物理实验   视频   教学改革   教学效果  

摘要： 高分子物理实验是高分子材料科学与工程专业的一门重要专业基础实践课,通过思考高分子物理实验所存在的问题,提出将视频用于高分子物理实验中。具体阐述了视频用于高分子物理实验中的具体举措和相应的教学改革,并对相应的教学效果进行了分析,结果表明新的教学方法可以克服传统实验的不足,提高学生的学习积极性与实验有效性。

关键词： 高分子物理   教学探讨   课程主线   教学效果  

摘要： 随着地区发展定位和学校教学计划的修改,《高分子物理》成为材料化学专业的基础课程.结合学院课程安排和教学实践,从明确高分子的特点、理清课程主线与内容、理解基本概念和认识生活中的典型实例四个方面对《高分子物理》的教学进行探讨,旨在提高课程内容的逻辑性与整体性,增强学生的兴趣与主动性学习,以实现教学效果的优化.

ISBN: (纸本)9787030468741

ISBN: (纸本)9787040446876

关键词： 超高分子量聚乙烯   玻璃微珠   氮化硼   硅烷偶联剂KH-560   摩擦磨损  

摘要： 超高分子量聚乙烯(UHMWPE)作为一种性能优异的工程塑料,其使用范围相当广泛,但也存在一定的局限性,如耐热性、耐磨粒磨损性能较差。本文分别用无机填料玻璃微珠和氮化硼(BN)对UHMWPE进行了填充改性,及通过硅烷偶联剂KH-560对UHMWPE进行交联改性,研究了玻璃微珠／UHMWPE、BN/UHMWPE和交联UHMWPE复合材料的摩擦磨损性能。1.采用热压成型工艺制备了偶联玻璃微珠填充的UHMWPE复合材料,通过万能材料试验机、洛氏硬度计考察了玻璃微珠含量对复合材料力学性能、硬度的影响,对复合材料进行了XRD、DSC、TMA测试分析,通过热变形、维卡温度测定仪考察了玻璃微珠含量对复合材料维卡软化温度的影响,通过高速环块磨损试验机和自制砂浆磨损水浴实验装置考察了玻璃微珠含量对复合材料耐摩擦磨损性能的影响,通过扫描电子显微镜观察复合材料磨损表面形貌并分析了其磨损机理。结果表明：偶联玻璃微珠在UHMWPE体系中起填充增强作用,能有效提高复合材料的硬度、维卡软化温度、熔点和玻璃化转变温度,从而降低材料的摩擦系数与磨耗。维卡软化温度最多能提高12.5%,而磨损质量最多能降低62%,玻璃微珠含量在5-20%之间效果明显,材料的力学性能随玻璃微珠的含量增加而有所下降。2.采用热压成型工艺制备了偶联BN填充的UHMWPE复合材料,通过万能材料试验机考察了BN含量对复合材料力学性能的影响,通过热变形、维卡温度测定仪、DSC和TMA对复合材料的热学性能进行研究,对复合材料进行了XRD分析,通过高速环块磨损试验机和自制砂浆磨损水浴装置考察了BN含量对复合材料摩擦磨损性能的影响,通过3D激光共聚焦显微镜观察复合材料磨损表面形貌并分析了其磨损机理。结果表明：少量BN在UHMWPE基体中起填充增强作用,能有效提高复合材料的拉伸强度和结晶度,降低材料的摩擦系数与磨耗,但对维卡软化温度、熔点、玻璃化转变温度等影响不大。BN含量为1%时复合材料的综合性能最佳,磨损质量与纯UHMWPE相比降低了84%,摩擦系数与纯UHMWPE接近。3.采用热压成型工艺制备了硅烷偶联剂KH-560交联的UHMWPE复合材料,通过FT-IR、XRD测试分析了KH-560交联的可行性,并测定了不同含量KH-560与UHMWPE凝胶率的关系,通过万能材料试验机考察了KH-560含量对复合材料力学性能的影响,通过热变形、维卡温度测定仪对复合材料的热学性能进行了研究,通过高速环块磨损试验机和自制砂浆磨损水浴装置考察了KH-560含量对复合材料摩擦磨损性能的影响,通过3D激光共聚焦显微镜观察复合材料磨损表面形貌并分析了其磨损机理。结果表明：KH-560含量在0.5%-1%之间,UHMWPE的凝胶率基本达到饱和,当KH-560含量为0.5%时,复合材料有最大的拉伸强度和维卡软化温度,断裂伸长率也较高,此时复合材料的磨损量最低,与纯UHMWPE相比降低了约72%。本文通过物理填充和化学交联的方式研究了三种不同的UHMWPE复合材料,分别为玻璃微珠/UHMWPE、BN/UHMWPE和交联UHMWPE,发现改性得到的三种复合材料的磨耗均比纯的UHMWPE显著降低。其中玻璃微珠/UHMWPE复合材料有更高的维卡软化温度和硬度,BN/UHMWPE复合材料拉伸强度和结晶度得到明显提高,交联UHMWPE复合材料的凝胶率、拉伸强度有显著增加,这些都有助于UHMWPE材料在更大井深、更高地层温度的油井中使用。